Análise da seletividade de inibidores dipeptidil nitrilas: validando a especificidade por cisteíno proteases - Rozo, Edwin Leonel Bonilla (2025)
O grupo de pesquisa já planejou, sintetizou e validou mais de 800 compostos direcionados a enzimas como catepsinas L (CTSL), K, S, e B de humanos. Com base nesse acervo, selecionamos sete compostos que ainda não haviam sido avaliados em estudos de perfil de seletividade para identificar possíveis novos alvos macromoleculares e identificar o seu perfil bioativo. A seleção dos compostos foi realizada por meio de mineração de dados, utilizando um banco de dados interno. Foram selecionadas moléculas que não possuíam dados de ensaios bioquímicos prévios e a presença de características estruturais específicas. Para elucidar o perfil de seletividade, foram conduzidos estudos de target fishing utilizando compostos com valores de pKi para a CTSL previamente determinados em nosso grupo. Posteriormente, realizaram-se análises mais detalhadas, incluindo docking molecular, simulações de dinâmica molecular e ensaios enzimáticos. Os resultados indicaram que os compostos apresentam seletividade significativa para cisteíno proteases em comparação a outras classes de proteases, como as metaloproteases (MMPs) e as liases. Observou-se que o grupo reativo é determinante para essa seletividade, sendo que a distância entre o carbono eletrofílico do ligante e o enxofre da cisteína se mostrou crucial para a inibição efetiva das catepsinas. Ademais, foi verificado que a distribuição dos substituintes nos compostos estudados está diretamente relacionada ao posicionamento nos subsítios presentes no sítio ativo das proteases, influenciando de forma significativa o perfil de inibição e seletividade. Nenhum dos derivados de dipeptidil nitrila apresentou atividade in vitro frente aos alvos macromoleculares selecionados no target fishing, o que confirmou o resultado do docking molecular, que indicava um posicionamento inadequado das moléculas no sítio ativo das enzimas. Finalmente, dois compostos (1031 e 1025) foram analisados por dinâmica molecular para diferenciar a potência frente a catepsina L, demonstrando que houve relação entre potência in vitro e conformação in silico. Assim, este método computacional multinível demonstrou uma adequada filtragem dos compostos frente aos possíveis alvos macromoleculares, demonstrando a seletividade para as cisteíno catepsinas.